铁路电力架空线路常见故障的原因及查找方法
摘要：本文主要分析铁路电力架空线路中出现几率较多的短路接地故障，并根据工作实践，对这些故障的成因及查找方法作一系统分析。
关键词：架空线路； 短路接地故障； 原因； 查找方法
电力是铁路运输生产中的重要能源。它与提高运输效率，保证行车安全有着密切的关系。自动闭塞电线路，电力贯通线路，及铁路变、配电所等设施构成了供电网络是铁路重要的行车设备。
在电力系统中，短路故障是各种系统故障中出现最多、情况最为严重的一种。所谓“短路”，就是电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地（指中性点直接接地系统）之间发生通路的情况。例如，输电线路中，由于某种原因绝缘子被击穿，导电相与地之间的绝缘被破坏形成通路，即产生相、地间的短路。短路故障发生后，由于网络总阻抗大为减少，将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。强大的短路电流会对供电线路、供电设备造成严重的后果。
1、短路故障分类
(1)相间短路故障：一是线路瞬时性短路故障（一般是断路器重合闸成功）； 二是 线路永久性短路故障（一般是断路器重合闸不成功）。常见故障有：线路金属性短路故障；线路引跳线断线弧光短路故障；跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障；小动物短路故障；雷电闪络短路故障等。
(2)接地短路故障：线路瞬时性接地故障；线路永久性接地故障。
2、故障形成原因
(1)线路金属性短路故障有：
①外力破坏造成故障，架空线或杆上设备（变压器、开关）被外抛物短路或外力刮碰短路；汽车撞杆造成倒杆、断线；台风、洪水引起倒杆、断线；
②线路缺陷造成故障，弧垂过大遇强风时引起碰线或短路时产生的电动力引起碰线。
(2)线路引跳线断线弧光短路故障：线路老化强度不足引起断线；线路过载接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线。
(3)跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障有：
①跌落式熔断器熔断件熔断引起熔管爆炸或拉弧引起相间弧光短路；
②线路老化或过载引起隔离开关线夹损坏烧断拉弧造成相间短路。
(4)小动物短路故障有：
①台墩式配电变压器上，跌落式熔断器至变压器的高压引下线采用裸导线，变压器高压接线柱及高压避雷器未加装绝缘防护罩；
②高压配电柜母线上，母线未作绝缘化处理，高压配电室防鼠不严；
③高压电缆分支箱内，母线未作绝缘化处理，电缆分支箱有漏洞。
(5)雷击过电压引起绝缘损坏发生短路。
(6)线路瞬时性接地故障有：
①人为外抛物或树木碰触导线引起单相接地；
②线路绝缘子脏污，在阴雨天或有雾湿度高的天气，出现对地闪络，一般在天气转好或大雨过后即消失。
(7)线路永久性接地故障有：
①外力破坏；
②线路隔离开关、跌落式熔断器因绝缘老化击穿引起；
③线路避雷器爆炸引起，多发生在雷雨季节；
④直击雷导致线路绝缘子炸裂，多发生在雷雨季节；
⑤由于线路绝缘子老化或存在缺陷击穿引起，多发生在污秽较严重的沿海地区。
⑤运行人员违反安全操作规程而误操作，如运行人员带负荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除地线就加上电压等。
3 故障判断
不管线路出现的故障是瞬时性或永久性的，断路器重合闸成功与否，都必需对故障线路进行事故巡查，查找出事故发生的原因，特别是对可能发生的故障点的正确判断尤为关键，它是能否快速隔离故障、恢复供电的前提。
(1)相间短路故障：
①变电所10kV线路一般是采用二段式或三段式电流保护，即电流速断或限时速断和过电流保护，我们可以根据变电所熔断器保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作，则可以判断故障点一般是线路两相或三相直接短路引起，且故障点在主干线或变电所较近的线路可能性较大。因为速断或限时速断保护动作的起动电流较大，它是按最大运行方式（即躲过下一条线路出口短路电流）来整定的，故这种故障对线路及设备的损害较大，如线路金属性短路或雷击短路等。如果线路发生的是过电流保护动作，一般属非金属性短路或线路末端分支线路短路引起。
②因为线路柱上断路器一般只设一种过流保护（最大时限为0.2s），且是采用逐级增加的阶梯形时限特性，故我们可以根据线路断路器保护动作逐级来判断是属哪条线路发生故障。
(2)接地故障：线路永久性接地故障，要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法，来判断故障线路段。如果是瞬时性接地故障，则线路的每一点都有可能发生。
①恶劣天气，台风、暴雨、雷阵雨期间，常发生短路、接地故障，如倒杆断线、杆基塌方、树木压导线。
②冬季过后的第一场春雨时，常发生接地故障，多发生在粉尘较严重的沿公路、街道两侧架设的线路上，如绝缘子因污垢沉积过多而发生闪络击穿。
4 故障查找
故障查找的总原则是：先主干线，后分支线。对经巡查没有发现故障的线路，可以在断开分支线断路器后，先试送电，尔后逐级查找恢复没有故障的其它线路。
(1)短路故障的查找：一条10kV线路主干线及各分支线一般都装设柱上断路器保护，按理论上来讲，如果各级开关时限整定配合得很好，那么故障段就很容易判断查找。在发生变电所断路器跳闸的时候，首先应查看主干线柱上分段断路器及各分支线柱上断路器是否跳闸，尔后对跳闸后的线路，对照上面讲过的可能发生的各种故障进行逐级查找，直到查出故障点。还有就是一种比较简便的方法，就是利用绝缘测试仪在出现故障的线路区段内，分段进行相间或对地遥测，这样可以缩小查找故障范围，例如在2003年原平分公司管内猴刎至滴流磴区间贯通线出现故障，工区人员逐段进行遥测，最后确定了故障发生的区段。另外，对装有线路短路故障指示器的架空线，还可借助故障指示器的指示来确定故障段线路。
还有一点那就是当查出故障点后，即认为只要对故障点进行抢修后，线路就可以恢复供电，而中止了线路巡查，这样是非常错误的。因为当线路发生短路故障时，短路电流还要流经故障点上面的线路，所以对线路中的薄弱环节，如线路分段点、断路器T接点、引跳线，会造成冲击而引起断线，所以还应对有短路电流通过的线路全面认真巡查一遍。
(2)接地故障的查找：线路永久性接地故障点的查找，可以按照上面所讲的在确定接地故障段后，根据它可能形成的原因和各种环境因素进行查找，而对瞬时性接地故障则只能是对全线进行查找。
在故障巡查过程中对架空线路经过的一些特殊地段，如采石场、重污染区、沿海线路、土地开发区、多林地段地段等要特别留意，因为人为造成的原因，如违章爆破损伤导线，违章开发破坏杆基。还有各种环境污染以及自然因素对线路形成的腐蚀，都有可能是引起线路故障的起因，所以在线路故障巡查的时候，就要加倍小心，不放过任何蛛丝马迹。
5 结束语
总之，在铁路运输生产中，铁路电力工作是铁路运输的重要组成部分，其主要任务是不断提高供电质量和可靠性，满足铁路运输生产需要。当线路发生故障后，我们能否以最短的时间恢复供电，是衡量我们铁路供电部门职工综合技术素质高低的标准。为此，我们要不断地学习、实践，再学习、再实践，真正做到理论与实践相结合，更好地为铁路运输生产服务。
————原平分公司滴流磴供电工队雒卫强